Роль инсулина в кислородном профиле микроциркуляции поджелудочной железы и ее биоэнергетике (World Journal of Diabetes, сентябрь 2022)

Микроциркуляция островков поджелудочной железы адаптирует свой метаболизм в целях преодоления ограничения доступности кислорода и доставки нутриентов. При диабете баланс между доставкой кислорода и его потреблением нарушен. Доказано, что инсулин оказывает комплексное воздействие, направленное на поддержание гомеостаза поджелудочной железы в условиях глюкозотоксичности. 

Цель: проверка гипотезы о том, что введение инсулина может улучшить интегральный кислородный профиль микроциркуляции поджелудочной железы и ее биоэнергетику. 

Методы: на животных моделях — мыши без диабета, мыши с диабетом 1 типа (T1DM) и мыши, которым проводилось лечение инсулином,  — проводилось измерение и изучение парциальное давление кислорода в микроциркуляции поджелудочной железы (PO2), относительный гемоглобин (rHb) и сатурация гемоглобина кислородом (SO2). Для визуализации кислородного профиля микроциркуляции была разработана трехмерная модель. Ультраструктурные изменения в сосудах микроциркуляции изучались с помощью трансмиссионной электронной микроскопии. Для детекции изменений биоэнергетики в реальном времени использовался анализатор экстрацеллюлярного флюкса, что позволило измерить коэффициент потребления кислорода и коэффициент экстрацеллюлярной ацидификации с эндотелиальных клетках микрососудов островков поджелудочной железы (islet microvascular endothelial cells [IMECs]). 

Результаты: у мышей с T1DM наблюдалось существенное снижение значений PO2 , rHb и SO2 по сравнению с контрольной группой мышей без диабета. Введение инсулина улучшало как параметры кислорода в микроциркуляции, так и ультраструктуру IMECs. Профиль биоэнергетики показал, что IMECs не имеют какого-либо дополнительного механизма, что позволял бы запасать кислород. Лечение мышей инсулином показало существенное улучшение базального дыхания по сравнению с мышами, у которых IMECs испытывали влияние глюкозотоксичности (P < 0.05). Карта энергии показала улучшение метаболизма энергии в IMECs при лечении инсулином, что сопровождалось существенным увеличением производства АТФ, не митохондриального дыхания и окислительного метаболизма (все P < 0.05). Также была выявлена значительная отрицательная корреляция между микроциркуляторным SO2 и параметрами биоэнергетики. 

Выводы: глюкозотоксичность ухудшает интегральный кислородный профиль микроциркуляции поджелудочной железы и ее биоэнергетику, то такое ухудшение можно нивелировать введением инсулина. 

Подробнее: https://read.qxmd.com/read/36188151/role-of-insulin-in-pancreatic-microcirculatory-oxygen-profile-and-bioenergetics